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电阻抗断层成像电极系统优化设计

成果基本信息
关键词: 电阻抗;电极;EIT系统
成果类别: 应用技术 技术成熟度: 初期阶段
体现形式(基础理论类): / 体现形式(应用技术类): 新技术
成果登记号: 津20085144 资源采集日期: 09-3-20
研究情况
单位名称: 中国医学科学院生物医学工程研究所 技术水平: 国内领先
评价证书号: 06YFJMJC10900 评价单位: 天津市科学技术委员会
评价日期: 2008.05.27 评价证书号: 06YFJMJC10900
转化情况
转让范围: 不转让 推广形式: 其他
已转让企业数(个): 0
联系方式
联系人(平台): 梁先生 联系人(平台)电话: 07713865324/18977114118
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成果简介

从仿真实验和装置实验两方面研究了电极系统的四个重要部分(电极数、电极类型、电极结构参数和激励测量模式)的改变对成像结果和系统检测灵敏度的影响。仿真和装置实验主要研究成果如下: 1. 本研究以Visual C++编制所需软件,该软件满足本课题仿真研究和实际装置研究两部分的需求:能对场域有限元剖分规模、有限元方程解法、激励电极数、测量电极数、电极类型、电极结构参数、激励测量模式和目标深度等多个参数进行设置。根据设置结果进行电磁场数值计算、显示电场分布、保存正向计算结果、从串口采集实际数据、进行EIT图像重建、显示结果并保存图像、进行图像后处理并计算目标函数等功能。 硬件系统在原固定16电极相邻激励相邻测量基础上,加以改进,可以实现任意的激励测量模式的切换,提高了原始数据的精度。设计了一种新的用于电阻抗断层成像的参数可变的电极系统,其安装方式不同于传统方式,电极参数可灵活改变,电极片便于拆卸、不易漏水、结构简单、方便实用。 2. 对于非中心区的成像目标,增加电极数可以提高成像质量,而对于中心区目标,电极增加到一定程度,图像重建质量反而会下降。不同深度的目标有不同的最优电极数。 3. 复合电极虽具有一些优点,但总的来说,复合电极4个结构参数互相影响制约,对比线电极和点电极,复合电极重建质量并没有显著的提高,反而增加了系统不确定因素,不利于成像。 4. 电极宽度的增加在一定程度上提高重建图像质量,但加宽到一定程度,重建质量会下降,不同的目标深度对应不同的最优宽度。 5. 激励方式从相邻、相隔、直到相对,可以显著提高系统检测灵敏度,但减小了独立测量数,实验结果表明,相邻激励相邻测量方式更具优势,但相对激励模式可以提高测量数据的精度,有利于中心区目标阻抗分辨率的提高。 本项目建立了较完善的EIT电极结构优化方法,提出了针对不同情况的电极优化方案,考虑了多方面的影响因素和今后EIT研究不断发展、应用领域不断深入的需要,可作为后续研究的平台。 本项目发表论文10篇,其中中文核心期刊7篇,国际会议文章3篇,申请实用新型专利一项,培养研究生两名。

成果名称: 电阻抗断层成像电极系统优化设计 关键词: 电阻抗;电极;EIT系统
成果类别: 应用技术 一级分类名称: 医疗器械
二级分类名称: / 三级分类名称: /
研究起止时间: 2006.04 至2008.04 成果体现形式(应用技术类): 新技术
成果属性: 国内技术二次开发 成果体现形式(基础理论类): /
技术成熟度: 初期阶段 技术水平: 国内领先
研究形式: 独立研究 学科分类1: 460.40
单位名称: 中国医学科学院生物医学工程研究所 学科分类2: /
中图分类号1: TH772 所属高新技术类别: 生物、医药和医疗器械
中图分类号2: / 课题来源: 部门基金
应用行业: 制造业 课题立项名称:
国家科技计划子类别: / 课题立项编号: 06YFJMJC10900
经费实际投入额 (万元): 8 评价单位: 天津市科学技术委员会
评价形式: 验收 应用状态: 未应用
评价日期: 2008.05.27 转让范围: 不转让
评价证书号: 06YFJMJC10900 推荐单位: /
推广形式: 其他 成果登记号: 津20085144
成果简介:

从仿真实验和装置实验两方面研究了电极系统的四个重要部分(电极数、电极类型、电极结构参数和激励测量模式)的改变对成像结果和系统检测灵敏度的影响。仿真和装置实验主要研究成果如下: 1. 本研究以Visual C++编制所需软件,该软件满足本课题仿真研究和实际装置研究两部分的需求:能对场域有限元剖分规模、有限元方程解法、激励电极数、测量电极数、电极类型、电极结构参数、激励测量模式和目标深度等多个参数进行设置。根据设置结果进行电磁场数值计算、显示电场分布、保存正向计算结果、从串口采集实际数据、进行EIT图像重建、显示结果并保存图像、进行图像后处理并计算目标函数等功能。 硬件系统在原固定16电极相邻激励相邻测量基础上,加以改进,可以实现任意的激励测量模式的切换,提高了原始数据的精度。设计了一种新的用于电阻抗断层成像的参数可变的电极系统,其安装方式不同于传统方式,电极参数可灵活改变,电极片便于拆卸、不易漏水、结构简单、方便实用。 2. 对于非中心区的成像目标,增加电极数可以提高成像质量,而对于中心区目标,电极增加到一定程度,图像重建质量反而会下降。不同深度的目标有不同的最优电极数。 3. 复合电极虽具有一些优点,但总的来说,复合电极4个结构参数互相影响制约,对比线电极和点电极,复合电极重建质量并没有显著的提高,反而增加了系统不确定因素,不利于成像。 4. 电极宽度的增加在一定程度上提高重建图像质量,但加宽到一定程度,重建质量会下降,不同的目标深度对应不同的最优宽度。 5. 激励方式从相邻、相隔、直到相对,可以显著提高系统检测灵敏度,但减小了独立测量数,实验结果表明,相邻激励相邻测量方式更具优势,但相对激励模式可以提高测量数据的精度,有利于中心区目标阻抗分辨率的提高。 本项目建立了较完善的EIT电极结构优化方法,提出了针对不同情况的电极优化方案,考虑了多方面的影响因素和今后EIT研究不断发展、应用领域不断深入的需要,可作为后续研究的平台。 本项目发表论文10篇,其中中文核心期刊7篇,国际会议文章3篇,申请实用新型专利一项,培养研究生两名。

联系人: 科教处 成果登记日期: 08-9-16
联系人email: / 单位代码: 91200252
邮政编码222: 300192 联系人电话: 022-87890153
单位传真: 022-87890153 单位通讯地址: 天津市南开区科研东路7号
单位所在省市: 天津市 单位电话: 022-87890296;87892052;87890153
转让收入(万元): 0 单位属性: 独立科研机构
合作完成单位: / 已转让企业数(个): 0
成果发布年份: 2008 知识产权形式:
成果完成人: 王妍;沙洪;赵舒;任超世;汪磊;韦军 资源采集日期: 09-3-20

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